Бортовой самописец. Как устроен и откуда появился чёрный ящик?

Нет, речь пойдет не об известной фразе из клуба «что? Где? Когда?», хотя порой сведения из черного ящика - невольного свидетеля катастроф - несут в себе такие загадки, что ни одному знатоку интеллектуального клуба не под силу раскусить их. Речь пойдет о бортовом самописце, в народе называемом «черным ящиком».

ПАРАМЕТРЫ ЧЕРНОГО ЯЩИКА:
ВЫСОТА -14 СМ
ШИРИНА -12,7 СМ
ДЛИНА - 32 СМ
ВЕС - 4,8 КГ

Австралия. В 1960 году стала первой страной, введшей обязательное правило установки бортового самописца на самолеты за ней последовали штаты в 1965 году. В СССР черные ящики стали обязательным атрибутом полетов лишь в 1970 году.

На сегодняшний день статистика авиации говорит нам о том, что около 70-80% катастроф в небе случается по вине человеческого фактора, и лишь 15-20% - из-за конструкционных неполадок, износа или отказа техники. Но как мы узнаем об этих цифрах?

Как удается докопаться до истинных причин катастрофы после падения самолетов и практически полного уничтожения машины? По нормативам спасательные службы аэропорта должны добраться до пылающего недалеко от ВПП самолета не более чем за три минуты, но самолет при пожаре без тушения полностью выгорает всего лишь за 1,5-2 минуты! К тому же самолеты имеют свойство падать везде, где им вздумается, а «вздуматься» может в любой точке мира: в джунглях, в тайге, посреди океана...

И все же: каждое падение, каждая катастрофа запускает в ход огромную махину под названием «расследование катастрофы», и главный инструмент в этой работе - пресловутый «черный ящик».

ЧЕРНЫЙ ЯЩИК - это, по сути, вовсе и не ящик: обыватель наверняка удивится, увидев перед собой шар оранжевого цвета. Именно так и выглядит черный ящик, среди авиаторов называемый бортовым самописцем или регистратором, а если совсем уже по правилам, то Система Аварийной Регистрации Параметров Полета (САРПП). По сути, САРПП - это большая и нехило защищенная флешка, на которую записаны все недавно произошедшие события и переговоры на борту, а кроме того, показатели полета и работы самой машины в небе и при падении. Любая мелочь, любая деталь могут стать решающими в расследовании и в поиске причин катастрофы.

Идея создания инструмента для контроля показателей полета пришла в голову французам еще до войны - в 1939 году. Франсуа Уссено и Пол Бодуэн установили на самолет светолучевой осциллограф: в этом устройстве любое изменение высоты или скорости вызывало отклонение специального зеркальца, отражавшего луч света на движущуюся фотопленку.

Таким образом, можно было судить о параметрах полета. Это устройство было заключено в ящик черного цвета, и отсюда берет свое начало первая версия возникновения названия «черный ящик», ведь черный цвет корпуса защищал фотопленку от засветки. Но по-настоящему серьезно к созданию системы контроля на борту подошел австралиец Дэвид Уоррен. Май 1953 года стал черным для всей авиации - в этом месяце разбился первый в мире британский пассажирский лайнер «Комета-1» (De Havilland Comet). Дэвид Уоррен непосредственно принимал участие в расследовании, и именно тогда ему пришла в голову мысль создать некий регистратор, который значительно упростил бы ход расследования.

Черный ящик Уоррена состоял из параметрического и голосового самописцев, в которых производилась запись на магнитную пленку, что позволяло использовать ее многократно для непрерывного учета параметров. Множество датчиков, блоков обработки сигналов и накопителей в ударопрочной и огнеупорной коробке вели запись последних четырех часов полета. Сей аппарат был обернут в корпус из стали и заполнен изнутри асбестом. Общественности представленное на суд устройство показалось сложным и даже загадочным - столь многим тайнам суждено было быть записано на пленку.

Отсюда и вторая версия названия «черный ящик»: журналисты так окрестили регистратор из-за таинственного содержимого бортового самописца. Существует еще и третья версия появления зловещего названия. В соответствии с ней, первые самописцы до и после катастрофы строго запрещалось обслуживать наземному персоналу, а детали работы регистратора держались в строжайшем секрете с целью обеспечить максимальную объективность при расследовании и избежать посторонних вмешательств и влияний на ход дела.

Факты любят счет

В авиации существует негласное правило: самым оптимальным результатом расследования считается тот, который максимально устроит все стороны.

Сегодня черный ящик все также состоит из двух бортовых накопителей: один записывает параметры полета, другой - человеческие переговоры. Каждый САРПП снабжен радиомаяками и акустическими «пингерами», которые автоматически включаются сразу после аварии и облегчают поиск ящиков (особенно под водой).

Выбор формы и цвета регистратора не случайны: именно сфера лучше всего сопротивляется внешнему давлению, а оранжевый цвет более заметен на фоне черного пепелища. Часто регистраторы дублируются и поставляются на борт в двойном количестве, ведь, даже несмотря на меры защиты, не всегда удается добыть самописец в надлежащем виде из бушующего пожара. Но все-таки меры защиты этого аппарата поражают:

• благодаря наполнению из специального порошка, внутренности ящика способны выдерживать температуру горения керосина в 1 100 °С;
• самописец способен сопротивляться температуре горения авиационного керосина в течение 60 минут;
• благодаря этому порошку температура внутри самого регистратора удерживается на отметке не более 160 °С, поэтому память самописца надежно укрыта от пожара;
• черный ящик выдерживает ударную перегрузку в 3400G;
• бортовой регистратор может находиться 30 дней на морской глубине около 6 000 метров, а также лежать погруженным в авиационное топливо 24 часа;
• аппарат способен выдерживать в течение 5 минут статическую перегрузку в 2 168 кг по каждой своей оси;
• черный ящик фиксирует одновременно более 500 параметров;
• емкость магнитной ленты в современных черных ящиках позволяет узнать о событиях последних 17-20 часов полета.

Сегодня САРПП - это не только инструмент расследования происшествий, но и аппарат, помогающий контролировать выработку ресурса летательного аппарата и вовремя применять ремонтные работы. В любых случаях отказа техники или несогласованности работы экипажа черныи ящик приходит на помощь комиссии, за что пилоты меж собой окрестили его «ябедником».

Ложка дегтя

К сожалению, часто общественность и родственники погибших в авиакатастрофах возлагают слишком большие надежды на черный ящик. Несмотря на всю свою огнеупорность и ударопрочность, САРПП иногда попадают в руки экспертов в столь плачевном состоянии, что восстановить цепь событий практически невозможно. Вот почему расследования порой занимают не один месяц, а иногда и год. После получения данных из ящика запись с пленки или флеш-памяти поступает на компьютерную расшифровку, после чего информация используется для моделирования ситуации на тренажерах и в лабораториях.

Фанаты авиации знают, что на youtube существует масса роликов смоделированных катастроф, в которых 3d изображение кабины пилота совмещено с реальными расшифрованными переговорами пилотов и диспетчеров. Слушать предсмертные крики экипажа, «вынутые» из черных ящиков, и понимать, что этих людей уже нет в живых, а их голоса еще звучат - зрелище, что называется, не для слабонервных.

К сожалению, существует и фактор замалчивания некоторых событий. Об этом не напишут газеты, не скажут репортеры, но в авиации существует негласное правило: самым оптимальным результатом расследования считается тот, который максимально устроит все стороны. Хочется с горечью отметить, что этот компромиссный вариант не всегда является удовлетворительным для родственников жертв катастрофы.

Но отрасль не стоит на месте, самолеты «врываются» в будущее новыми скоростями и технологиями, в том числе и в системе учета и контроля параметров полета. Сегодня предлагаются системы, фиксирующие на только речь и показатели, но даже картинку из кабины, салона и пространства вокруг самолета.

В авиации есть поговорка, что любое правило здесь написано кровью. Хочется верить, что новые усовершенствованные черные ящики помогут избежать такой «писанины» в будущем и не оставят черных дыр в расследовании катастроф.